La tubería flexible es un tubo metálico que se utiliza para realizar diversas operaciones de terminación de pozos, perforación e intervención. Este tubo metálico es lo suficientemente flexible como para ser almacenado en el carrete.
El cordón de tubos en espiral viene en varios tamaños que van desde 1" hasta casi 4" de diámetro en algunos casos.
La mayoría de las cuerdas enrolladas se componen de acero de bajo contenido en carbono y pueden ser de diferentes grados (límites elásticos).
La plataforma de tubería flexible tiene similitudes con las unidades de cable y las plataformas de reparación.
La principal diferencia entre el coiled tubing y el wireline es que éste último es sólo un cable metálico flexible, mientras que el coiled tubing es un tubo real.
Se puede bombear fluido y productos químicos a través de la tubería flexible mientras que no se puede hacer eso con un cable.
Los equipos de servicio utilizan tuberías articuladas, lo que significa que, al entrar o salir del pozo, tienen que detenerse cada 10 metros aproximadamente para fijar otra sección de la tubería.
Relacionado: ¿Qué hacen los ingenieros y técnicos especialistas en tuberías enrolladas?
¿Cuáles son las principales ventajas de los tubos en espiral?
- No hay necesidad de detenerse mientras se ejecuta en un agujero o se tira a la superficie porque la tubería enrollada es un tubo metálico continuo.
- Esto hace que las operaciones de coiled tubing sean más seguras y, por lo general, más rápidas.
- Esto también permite que la tubería de bobina se ejecute en pozos vivos sin necesidad de matar el pozo.
- Esto puede ahorrar dinero y evitar posibles daños en la formación.
Equipo típico de superficie para tubería enrollada
1. Cabina de control (cabina de bobina)
La cabina de control es la unidad desde la que se ejecuta la operación de coiled tubing.
Este es el lugar donde el operador de coiled tubing y el supervisor están sentados y controlan toda la operación con controles hidráulicos o electrónicos.
Puede pensar en la cabina de bobina como una furgoneta de datos para las operaciones de coiled tubing.
Las cabinas de bobina más nuevas suelen ser más grandes, tienen controles de pantalla táctil y antenas parabólicas para transmitir los datos del trabajo en tiempo real.
2. Remolque de la bobina
El remolque de carrete se utiliza para transportar el carrete de tubería enrollada.
Las unidades de bobina más pequeñas pueden tener una cabina de control y un carrete en el mismo remolque.
Dependiendo de las condiciones de la carretera y del tamaño del carrete, a veces se recurre a empresas de transporte de terceros para transportar el carrete de tubería enrollada hacia y desde el lugar.
3. Remolque de apoyo
Se utiliza para transportar inyectores, hierro de bombeo y preventores de reventones (BOP)
4. Bombas de fluidos
Casi todas las operaciones de coiled tubing requieren fluidos. Las bombas de fluido se utilizan para bombear el fluido por el serpentín y dentro del pozo. El fluido más utilizado en las operaciones de coiled tubing es el agua. Las bombas de fluidos suelen estar conectadas a tanques de 400 bbl donde se almacena el agua utilizada para la operación. La mayoría de las bombas permiten el bombeo de productos químicos sobre la marcha o la premezcla en tanques a bordo.
Dependiendo de las tasas de bombeo y la presión, a veces puede ser necesaria más de una bomba de fluidos para la operación. Las bombas de fluidos también pueden utilizarse para bombear ácidos y, a veces, disolventes.
5. Remolque químico
Se utiliza si se requieren grandes volúmenes de productos químicos para el trabajo.
Algunos remolques de productos químicos tienen un sistema de calefacción para evitar que los productos químicos se congelen en invierno.
6. Bombas de nitrógeno
Algunas operaciones de coiled tubing requieren un bombeo continuo de nitrógeno.
Aunque el nitrógeno no sea necesario para el trabajo, suele utilizarse al final de la operación, justo antes de la salida del equipo, para purgar la bobina (eliminar el líquido de la bobina).
7. Grúa
La grúa se utiliza para mantener el inyector en su lugar durante las operaciones de coiled tubing con unidades convencionales.
Las unidades de mástil de coiled tubing tienen ascensores específicamente diseñados para sujetar el inyector.
La capacidad de la grúa necesaria depende de la geometría del pozo y del tamaño del inyector.
8. Inyector de tubos en espiral
Otra pieza importante del equipo de coiled tubing es un inyector.
El inyector se utiliza para empujar la tubería flexible hacia el interior del pozo o tirar de ella hacia la superficie.
El arco de guía (cuello de cisne) se utiliza como vía para que la bobina entre en el inyector.
Los inyectores tienen dos cadenas con bloques de agarre que se utilizan para aplicar una suave presión sobre la bobina y moverla hacia arriba o hacia abajo.
Es importante tener el tipo/tamaño correcto de bloques de agarre para evitar daños en la tubería.
9. Enrollador de tubos en espiral
El carrete se utiliza para almacenar la sarta de tubos enrollados. Suele ir montado en un remolque para facilitar su transporte.
10. Equipo de control de la presión de la tubería enrollada
Dado que la tubería flexible suele introducirse en pozos vivos, el equipo de control de la presión es muy importante.
Para evitar que los fluidos del pozo se escapen al medio ambiente se utiliza un prensaestopas (stripper). El prensaestopas se coloca justo debajo del inyector.
Además del prensaestopas, también se utilizan diferentes tipos de preventores de reventones para proporcionar un control adicional de la presión.
Relacionado: Los 5 productos químicos más utilizados en las operaciones de Coiled Tubing
Operaciones más comunes de Coiled Tubing
- Operaciones de fresado - generalmente la eliminación de tapones, puertos de fracturación u otras obstrucciones en el pozo
- Operaciones de preparación de pozos: perforación con tubo (TCP) o corte abrasivo
- Limpiezas: se realizan en pozos antiguos o durante las operaciones de fracturación para eliminar la arena u otros depósitos del pozo
- Fractura a través de bobina o anular: se realiza para estimular el pozo antes de ponerlo en producción
- Estimulaciones ácidas: se utilizan para eliminar el daño de la formación o para estimular el pozo con un ácido
Relacionado: ¿Cómo se realizan las operaciones de fresado de la tubería enrollada?
¿Cuál es el diseño típico de un tubo en espiral?
Una sarta de tubos en espiral se compone de piezas de TC más pequeñas que se sueldan entre sí para crear una sarta más larga.
La longitud de la sarta de coiled tubing que se puede enrollar en un carrete depende del tamaño del mismo y en algunos casos se pueden almacenar más de 10.000 m de coiled tubing en un carrete.
Sin embargo, en muchas carreteras de América del Norte el peso máximo permitido para el equipo que puede viajar es el mismo.
Estos límites máximos en carretera suelen variar en función de la estación del año y esto puede afectar a la cantidad de tubería que se puede transportar en un carrete.
El cordón de tubos en espiral puede ser monowall o cónico.
Monowall, como su nombre indica, significa que el grosor de la pared del tubo en espiral es el mismo en toda la longitud de la cadena.
Las cuerdas Monowall son más fáciles de fabricar y suelen ser más baratas que las cónicas.
En cambio, en las cuerdas cónicas, el grosor de las paredes de los tubos en espiral cambia.
La mayoría de las cuerdas cónicas están diseñadas para tener una pared más pesada (más gruesa) en la parte superior y más ligera (más fina) en la parte inferior.
La tubería flexible cónica se utiliza a menudo en pozos laterales largos más profundos.
Relacionado: Fatiga de los tubos en espiral
¿Qué productos químicos se utilizan en las operaciones de Coiled Tubing?
- Biocidas: se utilizan para eliminar las bacterias que pueden dañar la tubería enrollada causando corrosión.
- Reductores de fricción metal-metal: se utilizan para reducir la fricción entre la tubería flexible y el revestimiento. Esto permite que la tubería flexible se adentre más en el pozo.
- Reductores de fricción hidráulica: se utilizan para disminuir la presión de las bombas. Esto aumenta la vida útil de la bobina y ahorra combustible.
- Inhibidores - Los inhibidores de H2S o de la corrosión se utilizan para evitar daños en la bobina.
- Depuradores de H2S: al igual que los inhibidores de H2S, los depuradores se utilizan para prevenir los daños en las bobinas debidos a la exposición al H2S.
- Geles: bombeados como lodos viscosos para ayudar a la limpieza del pozo
Simulaciones de tubería enrollada
La mayoría de las empresas de coiled tubing utilizan algún tipo de software de simulación para averiguar qué se necesita para realizar una operación de coiled tubing.
El uso de un simulador de software permite a las empresas seleccionar el equipo adecuado para el trabajo.
El objetivo principal del simulador de coiled tubing es predecir qué condiciones serán necesarias para que el trabajo tenga éxito.
Los datos típicos que se necesitan para realizar simulaciones con tubería flexible son un estudio de desviación del pozo, la configuración de la tubería de revestimiento, la presión del cabezal del pozo, los tipos de fluidos y las tasas de bombeo.
Basándose en estas entradas, un buen simulador de tubería enrollada le dirá:
- ¿Hasta dónde se puede llegar con el tamaño actual de la tubería enrollada?
- La fuerza máxima de recogida/descenso que tendrá en la profundidad específica
- El peso sobre la broca (WOB) que tendrá en su profundidad objetivo
- Las presiones de circulación
- Los caudales combinados de fondo de pozo cuando se bombean simultáneamente fluidos y nitrógeno
Lea lo siguiente: ¿Qué es el cableado en el petróleo y el gas?
Esta es la lista de todas las entradas requeridas por la mayoría de los programas de simulación de coiled tubing:
- Estudio de pozos (profundidad, inclinación y acimut)
- Geometría del pozo (tamaño de la tubería de revestimiento/tubo/revestimiento utilizado)
- Información sobre la cadena de tubería flexible
- Información de BHA (opcional para Orpheus)
- Tipo de fluido utilizado (agua dulce, nitrógeno, fluido mezclado)
- Velocidad de la TC (velocidad media de la tubería enrollada)
- Caída de presión de la herramienta (caída de presión en el BHA si se ha utilizado para la simulación)
- Presión en cabeza de pozo
- Fricción de la cinta adhesiva
- Tensión de retroceso del carrete
- Factores de fricción
- Densidad de los fluidos en CT
- Densidad del fluido en un anillo
- Caudal de líquido
Leer siguiente: Las 18 aplicaciones más comunes de los tubos en espiral